振荡浮体式波能发电装置的水动力研究

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1、上海交通大学硕士学位论文振荡浮体式波能发电装置的水动力研究硕士研究生：张显涛学号：1120109109导师：杨建民教授申请学位：工学硕士学科：船舶与海洋结构物设计制造所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterHYDRODYNAMICPERFORMANCESTUDYOFANOSCILLATING-BODYWAVEENERGYCONVERTERCandidate：ZhangXiantaoStudentID:

2、1120109109Supervisor：Prof.YangJianminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：OceanEngineeringSchoolofNavalArchitectureandAffiliation：OceanEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作

3、所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名if日期：xr年/月M日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。

4、本学位论文属于不保救(请在以上方框内打“V”)学位论文作者签名:議指导教师签名日期WJT年f月/严日曰期少年丨月”曰上海交通大学硕士学位论文答辩决议书1120109109所在姓名张显涛学号1120109109船舶与海洋工程学科答辩答辩指导教师杨建民2015-01-15海洋深水试验池502会议室日期地点论文题目振荡浮体式波能发电装置的水动力研宄投票表决结果：5/5/5(同意票数/实到委员数/应到委员数）答辩结论：■通过□未通过评语和决议：高效可靠的波浪能发电装置是国际海洋可再生能源领域的研究热点，论文对振荡浮体式波浪能发电装置开展基础性理论研究，选题切合研究发展前沿，具有重要的现

5、实意义。论文将非线性阶跃波能转换机制应用到振荡浮体式波浪能发电装置，建立时域方程，应用状态空间模型计算分析了该装置在波浪中的运动特性和发电效率，研宄得到了波浪参数、阻尼系数以及多个装置之间水动力相互作用等对能量捕获效率的影响规律；研究了锁定和离合控制对该装置能量捕获的影响，讨论了波浪力幅值和相位预测偏差的影响规律。研宄成果具有较好的创新性，对于新型波浪能发电装置的设计具有较为重要的实际参考价值。论文理论分析方法正确，结果可信，行文准确流畅，条理清晰，体现出作者掌握了系统的基础理论和专业知识，具备较强的专业科研工作能力。作者在答辩过程中思路清晰，能够正确回答答辩委员提出的问题，达

6、到了硕士学位要求。这是一篇优秀的硕士学位论文。经答辩委员会投票表决，一致同意通过论文答辩，建议授予工学硕士学位。2015年1月15日答辩委员会成员签名职务姓名职称单位签名主席李润培教授上海交通大学AAA委员胡志强副教授上海交通大学委员彭涛高级工程师上海交通大学委员柳存根教授上海交通大学委员肖龙飞研宄员上海交通大学秘书吕海宁讲师上海交通大学n上海交通大学硕士学位论文振荡浮体式波能发电装置的水动力研究摘要相比于太阳能和风能而言，波浪能是一种能量密度比较大的新型能源。针对波浪能利用的装置有很多种，如振荡水柱式，收缩坡道式和振荡浮体式波浪能发电装置等。本文以振荡浮体式波浪能发电装置为

7、研究对象，仅考虑其垂荡运动，探讨了装置在波浪中的水动力响应与能量捕获情况。本文首先将一种非线性阶跃波能转换机制应用到振荡浮体式波浪能发电装置的波能转换系统中，基于势流计算结果，建立装置运动的时域方程。然后利用状态空间模型替代时域方程中的卷积项，应用四阶龙格库塔法数值求解非线性波能发电装置在规则波和非规则波中的运动响应和能量捕获情况。依据计算结果探讨了波浪参数和波能转换系统阻尼系数等对装置能量捕获效率的影响。其次，本文建立两个带有非线性阶跃波能转换机制的振荡浮体式波能发电装置在规则波中水动力响